近日，我校智能传感与仪器研究院、上海市智能感知与检测技术重点实验室的研究团队在视觉感知计算领域取得重要突破。团队利用开发的二维有机薄膜忆阻器，为混合颜色信息的感知提供了一种全新方法。相关研究成果以“Pyrazole-Azobenzene Based Covalent Organic Framework Optoelectronic SynapseDevice for Mixed-ColorInformation Recognition”为题，在线发表于Wiley旗下国际知名期刊 AdvancedFunctional Materials。
近年来，有机光电忆阻器因其在人工视觉系统中用于视觉信息识别与处理的潜力而受到广泛关注。与人类视觉系统能够同时感知光强度及红、绿、蓝不同波长的特性不同，传统光敏元件通常仅限于检测入射光强度，缺乏固有的波长选择性，从而难以实现有效的颜色信息处理。为应对这一挑战，研究人员开始探索能够将波长分辨能力集成至光电忆阻器中的有机光电材料，以实现对复杂混合颜色视觉输入的识别。
在本研究中，团队报道了一种基于含吡唑偶氮苯共价有机框架（COF-TAMP）的光电忆阻器。实验表明，当暴露于波长范围为405至630纳米的光脉冲时，COF-TAMP中的吡唑偶氮苯结构会发生逐步的顺式光异构化，从而在可见光谱范围内的11种不同波长条件下，产生至少20种可区分的电导状态。此外，将有机材料制备为具备芯片级精度的纳米级薄膜忆阻器一直面临挑战，其关键在于实现微观均匀性与稳定性。而二维共价有机框架（COFs）相较于其他有机材料具有显著优势：它们具备稳定且类似于传统半导体的晶体结构，可确保器件在应用层面的微观高度均匀性。研究团队开发的这种具备多波长响应能力的光电忆阻器阵列在人工视觉系统中展现出广阔的应用前景，有望有效解决当前图像处理中的颜色失真问题，为混合颜色信息的感知提供了一条全新的技术路径。
以上研究成果主要由化学学院博士研究生赵磊在智能传感与仪器研究院张斌教授和轩福贞教授的共同指导下完成。研究工作得到了国家自然科学基金创新群体项目、国家重点研发计划和上海教委协同创新建设项目等资助。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.75883
